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キラルリチウムホスホリルフェノキシド触媒を用いる光学活性アルコールの合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15J11223
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 合成化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山川 勝也  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードエナンチオ選択的 / リチウム / シリカート / 酸塩基複合型触媒 / ケトン / 不飽和アミド / キラルビナフトール(BINOL) / 不飽和N-アシルピロール / シアノ化反応 / シアノヒドリン / スケールアップ
研究実績の概要

本研究員は、これまでにケトンのエナンチオ選択的シアノシリル化反応に有効なキラルリチウムホスホリルフェノキシド触媒を開発済である。従来の触媒に比べて反応時間が短い上、従来の触媒では適用できなかった配位性のエステルやニトリルを有する基質にも適用可能だった。また、リチウムとホスホリル部位、フェノキシド部位で安定な6員環構造をとることがリチウム触媒の安定化の鍵となっている。NMRやESI-MSなどの分析手法を用いて、水の添加による高活性モノマーの生成とTMSCNとLiCNから系中で調製される高活性5配位シリカートが反応活性種であることを見出した。また、本触媒を用いたα,β-不飽和カルボニル化合物のエナンチオ選択的共役シアノ化反応の開発済である。β位に芳香族置換基および脂肪族置換基を有する様々な基質に有効で、最高99%収率、97% eeで目的生成物を得た。さらに、最高1.2グラムスケールで合成することが可能であった。今年度は、α,β-不飽和N-アシルピロールのエナンチオ選択的共役シアノ化反応で得られた生成物からの生物活性物質への誘導と高次選択的なシアノ化反応の開発を挙げていた。今年度は、前者の課題を解決し、昨年度達成していたキラルコハク酸ジエステルとGABA受容体作動薬に加えて、細胞分化の自己調節因子として働くA-factorの合成鍵中間体であるParaconic acidを3stepsで、高収率で合成することに成功した。高次選択的なシアノ化反応として、これまでにキラルマグネシウムホスホリルビナフトキシド触媒を用いるα,β,γ,δ-不飽和カルボニル化合物に対して57% eeで目的の1,6-付加生成物が得られており、現在も反応条件や触媒などの最適化を行っている。これまでで得た知見や成果は他の触媒反応の研究にも影響を与えており、今後の研究の発展にも期待できる。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Enantioselective conjugate hydrocyanation of α,β-unsaturated N-acylpyrroles catalyzed by chiral lithium(I) phosphoryl phenoxide2017

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Katsuya Yamakawa, Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 7 号: 10 ページ: 6686-6690

    • DOI

      10.1021/acscatal.7b02551

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding and Interrupting the Fischer Azaindolization Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Simmons Bryan J.、Hoffmann Marie、Champagne Pier Alexandre、Picazo Elias、Yamakawa Katsuya、Morrill Lucas A.、Houk K. N.、Garg Neil K.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 号: 42 ページ: 14833-14836

    • DOI

      10.1021/jacs.7b07518

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Enantioselective Cyanosilylation of Ketones with Lithium(I) Dicyanotrimethylsilicate(IV) Catalyzed by a Chiral Lithium(I) Phosphoryl Phenoxide2016

    • 著者名/発表者名
      Manabu Hatano, Katsuya Yamakawa, Tomoaki Kawai, Takahiro Horibe, and Kazuaki Ishihara
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 55 号: 12 ページ: 4021-4025

    • DOI

      10.1002/anie.201601600

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Enantioselective Cyanation of Ketones and α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds Catalyzed by Chiral Lithium(I) Phosphoryl Phenoxide2018

    • 著者名/発表者名
      山川勝也、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Enantioselective Cyanation of Ketones and α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds Catalyzed by Chiral Lithium(I) Phosphoryl Phenoxide2018

    • 著者名/発表者名
      山川勝也、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      IGER Annual meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] キラルリチウム(I)ホスホリルフェノキシド触媒を用いるα,β-不飽和N-アシルピロールのエナンチオ選択的共役シアノ化反応2017

    • 著者名/発表者名
      山川勝也 波多野学 石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] キラルリチウムホスホリルフェノキシド触媒を用いるα,β-不飽和-N-アシルピロールのエナンチオ選択的共役シアノ化反応2017

    • 著者名/発表者名
      山川勝也、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      第111回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Chiral Lithium(I) Phosphoryl Phenoxide Catalysts for Enantioselective Conjugate Cyanation of α,β-Unsaturated N-Acylpyrroles2017

    • 著者名/発表者名
      山川勝也 波多野学 石原一彰
    • 学会等名
      名古屋大学L大学院・IGER平成28年度年次報告会
    • 発表場所
      名古屋大学・豊田講堂
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高配位シリカートを鍵とするキラルリチウム(I)ホスホリルフェノキシド触媒を用いるケトンのエナンチオ選択的シアノシリル化反応2016

    • 著者名/発表者名
      山川勝也、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Enantioselective Cyanosilylation of Ketones with Hypervalent Silicate Catalyzed by Chiral Lithium(I) Phosphoryl Phenoxide2016

    • 著者名/発表者名
      山川勝也、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      IGER Annual meeting 2015
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Chiral Lithium(I) Phosphoryl Phenoxide Catalysts for Enantioselective Conjugate Cyanation of α,β-Unsaturated N-Acylpyrroles2016

    • 著者名/発表者名
      山川勝也 波多野学 石原一彰
    • 学会等名
      IGER/ITbM Chemistry Workshop 2016 ~Student-Centered Symposium of Forefront Chemistry~
    • 発表場所
      名古屋大学、ESホール
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高活性シリカートを鍵とするキラルリチウム(I)ホスホリルフェノキシド触媒を用いるケトンの不斉シアノシリル化反応2015

    • 著者名/発表者名
      山川勝也、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会 特別討論会
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] キラルリチウム(I)ホスホリルフェノキシド触媒を用いるケトンの高エナンチオ選択的シアノシリル化反応2015

    • 著者名/発表者名
      山川勝也、波多野学、石原一彰
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船橋
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 論文2017

    • URL

      https://www.ishihara-lab.net/japanese/%E8%AB%96%E6%96%87-2018%E5%B9%B4/2017%E5%B9%B4/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Garg Research Group Publication

    • URL

      http://www.chem.ucla.edu/dept/Faculty/garg/Garg_Group/Publications.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 論文2016年-Ishihara Group

    • URL

      http://www.ishihara-lab.net/japanese/%E8%AB%96%E6%96%87-2016%E5%B9%B4/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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